Fotó relé sémák a világítás vezérléséhez

Az egyik feladat, amelyet a fényérzékelőkvan világításvezérlés. Az ilyen rendszereket hívják fotó relé, ez általában a sötét világítás egyszerű integrálása. Ebből a célból a ham rádió-üzemeltetők sok áramkört fejlesztettek ki, íme néhány közülük.

Valószínűleg a legegyszerűbb sémát az 1. ábra mutatja. Az alkatrészek száma kicsi, kevésbé fog működni, és a hatékonyság, értve az érzékenységet, meglehetősen magas.

Ezt az a tény érheti el, hogy tranzisztorok A VT1-t és a VT2-t összetett tranzisztor-áramkör köti össze, amelyet Darlington-áramkörnek is hívnak. Ebben a beépítésben a nyereség megegyezik a tranzisztorok alkatrészeinek nyereségének szorzatával. Ezenkívül egy ilyen áramkör nagy bemeneti impedanciát biztosít, amely lehetővé teszi a nagy impedanciájú jelforrások, például az áramkörben ábrázolt PR1 ellenállás csatlakoztatását.

1. ábra: Egy egyszerű fotórelé vázlata

Az áramkör működése meglehetősen egyszerű. A PR1 fotorezisztor ellenállása a megvilágítás növekedésével több KOhms-ra csökken (a sötét ellenállás több MOhms), ami a VT1 tranzisztor kinyílásához vezet. Kollektoráramával megnyílik a VT2 tranzisztor, amely bekapcsolja a K1 relét, amely kontaktusával bekapcsolja a terhet.

A VD1 dióda megvédi az áramkört az EM-indukciótól, amely a K1 relé kikapcsolásakor jelentkezik. Így a fotorezisztor nagyon kis teljesítményű jelét olyan jellé alakítja, amely elegendő a relétekercs bekapcsolásához.

Ennek az egyszerű áramkörnek az érzékenysége meglehetősen magas, néha egyszerűen túlzott. Csökkentése és a szükséges határokhoz igazítása hozzákapcsolhat egy R1 változó ellenállást az áramkörhöz, pontozott formában az áramkörön.

A tápfeszültséget 5 ... 15 V-n belül jelzik, - a relé üzemi feszültségétől függ. 6V feszültségre az RES9, RES47 relék, a 12V feszültséghez pedig RES49, RES15 megfelelőek. Az ábrán feltüntetett tranzisztorok esetén a relé tekercs árama nem haladhatja meg az 50 mA-t.

Ha a VT2 tranzisztor helyett például KT815-et teszünk, akkor a kimeneti áram nagyobb lehet, ami megengedi az erősebb relék használatát. Általában véve: minél nagyobb a tápfeszültség, annál nagyobb a fotórelé érzékenysége.

Fotó relé áramkör fotodioddal

A fotórelé vázlata a 2. ábrán látható.

2. ábra: A fotorelay egy fotodioddal

Az előzőhöz hasonlóan, az alkalmazásnak köszönhetően minimális számú alkatrészt is tartalmaz operációs erősítő (Op erősítő). Ebben a sémában az op-amp beépítés szerepel a rendszerben komparátor (komparátor). Könnyű belátni, hogy a LED1 fotodiod fénydióda üzemmódban bekapcsol - az energiát úgy táplálják, hogy a fotodiod az ellenkező irányba torzuljon.

Ezért a megvilágítási szint csökkenésével a Led1 LED ellenállása növekszik, ami az R1 ellenálláson át eső feszültségcsökkenéshez, tehát az OP1 komparátor invertáló bemenetéhez vezet.

Az op-amp nem-invertáló bemenetének feszültségét egy változó R2 ellenállással állítják be, és egy küszöbérték - beállítja a válaszküszöböt. Amint a fordító bemenet feszültsége alacsonyabb lesz, mint a küszöbfeszültség, a komparátor kimenetén magas feszültség jelenik meg, amely kinyitja a T1 tranzisztort, amely bekapcsolja a K1 relét.

Az áramkör reléje és tranzisztorja a 6. ábrán bemutatott áramkörre vonatkozó ajánlások alapján választható ki. Komparátorként használhatja a K140UD6, K140UD7 típusú op erősítőt vagy hasonlót. Az áramkör bármely áramforrása megfelelő, akár transzformátor nélküli is, galvanikus leválasztás nélkül a hálózatról. Ebben az esetben az üzembe helyezéskor ügyeljen a biztonsági előírások betartására. Az ideális lehetőség egy leválasztó transzformátor használata az áramkör konfigurálására, vagy amint azt néha hívják biztonsági transzformátor.

Az eszköz üzembe helyezésekor a küszöbfeszültséget úgy kell beállítani, hogy a bekapcsolás még alkonyatkor is megtörténjen. Annak érdekében, hogy ne várjon erre a természetes pillanatra, a sötétített helyiségben meg lehet világítani a fotodiodot egy tirisztor teljesítményszabályozón keresztül bekapcsolt izzólámpával. Ugyanez a technika alkalmas más fotórelé áramkörök hangolására.

Lehetséges, hogy amikor a fotórelé bekapcsol, a relé csörögni fog. Megszabadulhat ettől a jelenségtől, ha párhuzamosan csatlakozik a tekercshez elektrolit kondenzátor több száz mikrofarad.

Fotó relé a chipen

specializált KR1182PM1 mikrochip egy fázisteljesítmény-szabályozót jelent, ugyanúgy, mint a hagyományos tirisztor. Egy ilyen energiaszabályozó nagyon fontos és értékes tulajdonsága, hogy két végpontként szerepel az áramkörben, anélkül, hogy további tápkábelre lenne szükség: csak párhuzamosan kapcsolta be a kapcsolót, és minden már működik! A képen 4 Megmutatjuk, hogyan lehet egy egyszerű fotórelét felépíteni erre a mikroáramkörre.

Ábra. 3. A KR1182PM1 chip

kép 4. Fotó relé áramkör a KR1182PM1 chipen

A 3. és a 6. mikroáramkör vezérlőkapcsai. Ha egyszerűen egy normál egypólusú kapcsolót csatlakoztatnak közöttük, akkor amikor a zárva van, a terhelés kialszik! Ha kinyitja, a rakomány csatlakozik. Egyébként további külső tirisztorok vagy triacok nélkül, és még radiátor nélkül is, a mikroáramkör akár 150W terhelést is képes ellenállni. Ez a helyzet akkor, ha a terhelés bekapcsolásakor nincs bekapcsolási áram, például az izzólámpáknál. Ebben a kiviteli alakban egy izzólámpa legfeljebb 75 W teljesítménygel kapcsolható be.

Csak csatlakoztassa a kapcsolót ezekhez a csapokhoz, függetlenül attól, hogy, ha csak más alkatrészekkel kombinálva. Ha nem figyel a fototranzisztorra és az elektrolitkondenzátorra, akkor szellemileg csak az R1 ellenállást hagyja el, akkor csak kap egy fázisteljesítmény-szabályozót: amikor a motort az áramkörben felfelé mozgatja, a 3. és 6. kapcsok rövidre záródnak, ezáltal lekapcsolják a terhelést, a fentiekben említettek szerint. Ha a motort a terv szerint lefelé mozgatja, a terhelésben szereplő teljesítmény 0 ... 100% -ra változik. Itt minden tiszta és egyszerű.

Ha ehhez a következtetéshez elektrolit kondenzátort csatlakoztatunk (úgy gondoljuk, hogy az áramkörben még nincs fototranzisztor), akkor csak a rakomány zökkenőmentes bekapcsolását kapjuk. Hogyan?

A lemerült kondenzátor ellenállása kicsi, tehát először a 3 és 6 mikroáramkör vezérlőkapcsai szinte rövidre vannak zárva, és a terhelés megszakad. A töltés növekedésével a kondenzátor ellenállása növekszik (elegendő, ha visszahívjuk a kondenzátorok ohmmérővel történő ellenőrzését), a rajta lévő feszültség is növekszik, és a terhelésben lévő teljesítmény fokozatosan növekszik. Kiderül, hogy egy eszköz a rakomány sima bekapcsolásához. Ezenkívül a terhelés annyiban lesz energiával ellátva, mint az R1 változó ellenállás motorja. Amikor az eszközt leválasztják a hálózatról, a kondenzátort az R1 ellenálláson keresztül ürítik, felkészítve az eszközt a következő bekapcsolásra. Ha a kondenzátornak nincs ideje lemerülni, akkor nem fog bekapcsolni.

Most eljutottunk a legfontosabb dologhoz, a fotóreléhez. Ha most egy fototranzisztort csatlakoztat a 3. és a 6. érintkezőhöz, akkor fotórelét kap. A következőképpen működik. Magas nappali fényben a fototranzisztor nyitva van, így a kollektor-emitter szakasz ellenállása kicsi, a 3. és a 6. érintkező egymáshoz zárva van, és a terhelés leválasztva van.

Az esti órákban a megvilágítás egyenletes csökkenésével a fototranzisztor fokozatosan kinyílik, fokozatosan növelve a terhelés, azaz a lámpa teljesítményét. Ebben az áramkörben nincsenek küszöb elemek, tehát a lámpa kigyullad és fokozatosan kialszik.

Annak érdekében, hogy a fénykép relé ne működjön abban a pillanatban, amikor a saját lámpa bekapcsol, kívánatos a fototranzisztor védelme az ilyen háttérvilágítástól. Ennek legegyszerűbb módja egy műanyag cső.

Olvassa el a témát is: A legegyszerűbb szürkületi kapcsoló

Boris Aladyshkin